БУЛЬДОЗЕР Российский патент 1995 года по МПК E02F3/76 

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, а именно к землеройно-транспортным машинам, и может быть использовано при прокладке и очистке дорог, планировке площадок, разработке траншей и выполнении других работ.

Известен бульдозер, содержащий базовую машину, толкающие брусья и гидроцилиндры.

Недостаток аналога - цикличность работы, необходимость преодоления значительных сил сопротивления при перемещении отвалов призмы волочения грунта.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа бульдозер, содержащий базовую машину, толкающие брусья, силовые гидроцилиндры и отвал, выполненный из неподвижной и подвижной частей. У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки - наличие базовой машины, толкающих брусьев, силовых гидроцилиндров и составного отвала.

Недостатки прототипа - цикличность рабочего процесса, необходимость создавать значительную по величине призму волочения для возможности набора грунта на настил выдвижной части толкающих брусьев. Процесс копания занимает незначительную часть времени рабочего цикла, затем грунт транспортируется в отвал и бульдозер порожним возвращается в исходное положение. Указанный недостаток обусловлен тем, что разработанный грунт к месту его укладки транспортируется непосредственно бульдозером и только после укладки грунта бульдозер получает возможность выполнять следующий рабочий цикл.

Цель изобретения - повышение производительности, снижение энергозатрат.

Для достижения поставленной цели бульдозер содержит базовую машину, отвал, толкающие брусья, силовые гидроцилиндры, соединенные с толкающими брусьями и отвалом, снабженную раскосами пространственную раму, в периметре которой установлены ограничительный и направляющий щитки, продольные брусья, ротора - метатели, направляющие стойки с ползуном, связанным с гидроцилиндром, отвал, составленный из двух частей. Нижняя часть отвала закреплена на пространственной раме, а верхняя часть соединена с ползуном с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

Совокупность указанных общих существенных признаков дополняют, развивают и уточняют следующие частные отличительные признаки. Корпус ротора-метателя снабжен цапфами, соединен зубчато-реечной передачей с гидроцилиндром и имеет возможность поворота в вертикальной плоскости на угол до 25^о. Корпус ротора-метателя имеет два отводных патрубка, накладки на цилиндрической поверхности и снабжен шибером, который перекрывает один из отводных патрубков. Вынесенный в горизонтальной плоскости за габарит ротора-метателя силовой привод, состоящий из реверсивного двигателя и механической передачи, посредством кронштейна закреплен к днищу корпуса ротора - метателя.

По сравнению с прототипом заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки - соединенная с толкающими брусьями и отвалом, снабженная раскосами пространственная рама, установленные в ней ограничительный и направляющий щитки, образующие щели, продольные брусья, роторы-метатели, стойки с ползуном, связанным с гидроцилиндром, отвал, составленный из двух частей. Нижняя часть отвала закреплена на пространственной раме, а верхняя часть соединена с ползуном с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Кожух ротора-метателя снабжен цапфами, шибером, накладками на цилиндрической части, имеет два отводных патрубка, закрепленных к днищу кожуха посредством кронштейна, силовой привод соединен зубчато-реечной передачей с гидроцилиндром с возможностью поворота в вертикальной плоскости на угол до 25^о.

Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь - отличительные признаки дают возможность осуществить отвод разрабатываемого грунта в стороны от линии движения бульдозера, непрерывность процесса копания, избежать холостые пробеги и тем самым повысить производительность бульдозера и снизить энергозатраты при разработке грунта, приемлемого для нормальной работы ротора-метателя.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

Сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в строительстве, мелиорации, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства с получением технического результата, заключающегося в непрерывности процесса копания при разработке грунта, обусловливающего обеспечение достижения поставленной цели, - повышения производительности, снижения энергозатрат при выполнении бульдозером землеройно-транспортных работ, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".

На фиг.1 показан бульдозер в нерабочем состоянии, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг.5 - то же, вид сверху; на фиг.6 - то же, вид сбоку; на фиг.7 - бульдозер в рабочем состоянии, вид сбоку, с разрезом по отвалу.

Бульдозер включает в себя базовую машину 1, толкающие брусья 2, силовые гидроцилиндры 3, раскос 4 пространственной рамы 5, закрепленной на толкающих брусьях 2, ограничительный щиток 6, разделяющий загрузочную и отводную полости ротора-метателя 7, направляющий щиток 8, гидроцилиндр 9, направляющую стойку 10 с ползуном 11, имеющим возможность перемещаться посредством гидроцилиндра 9 по направляющей стойке 10, верхнюю часть отвала 12, связанную с ползуном 11, нижнюю часть отвала 13, закрепленную на пространственной раме 5 и продольные стержни 14, устанавливаемые с щелевыми промежутками между собою под роторами-метателями 7.

Корпус 15 ротора-метателя 7 снабжен закрепленными с возможностью поворота в пространственной раме 5 цапфами 16, выполненными по цилиндрической поверхности корпуса 15 накладками 17, с рукоятками 18 шибером 19, перекрывающим один из двух отводных патрубков 20. К днищу корпуса 15 ротора-метателя 7 присоединен кронштейн 21, на котором смонтирован силовой привод, состоящий из реверсивного двигателя 22 и механической передачи 23. Цапфа 16 связана зубчато-реечной передачей 24 с гидроцилиндром 25 и имеют возможность поворота вместе с корпусом 15 в вертикальной плоскости на угол до 25^о. При работе с непрерывным процессом копания и отсыпкой грунта в сторону от линии движения бульдозера посредством гидроцилиндра 9 по направляющей стойке 10 поднимают вверх ползун 11 и верхнюю часть отвала 12 до образования необходимого просвета между верхней 12 и нижней 13 частями отвала. Посредством рукояток 18 переводят шибер 19 по накладкам 17 цилиндрической поверхности корпуса 15 ротора-метателя 7 на перекрытие отводного патрубка 20, оставляя другой патрубок 20 открытым со стороны требуемой разгрузки грунта. Посредством гидроцилиндра 25, зубчато-реечной передачи 24 поворачивают цапфы 16 с корпусом 15 на необходимый угол для возможной разгрузки грунта.

Сообщают движение базовой машине 1 посредством силовых гидроцилиндров 3, толкающих брусьев 2, пространственной рамы 5 с раскосами 4, заглубляют в грунт нижнюю часть отвала 13 и начинают процесс копания грунта. Включают установленный на кронштейне 21 реверсивный двигатель 22, и при помощи механической передачи 23 приводят в рабочее состояние ротор-метатель 7. В процессе копания грунт из призмы волочения вследствие действия подпорных сил поднимается по нижней части отвала 13, переваливает через нее, скользит по направляющему щитку 8, поступает в роторы-метатели 7 и через их отводные патрубки 20 отбрасывается в сторону от линии движения бульдозера, который при этом совершает непрерывное копание грунта. Ограничительный щит 6 разделяя приемную часть ротора-метателя 7 от отводной, препятствует просыпанию грунта. Просыпавшийся в области ротора-метателя 7 грунт не накапливается вследствие установки продольных стержней 14 с промежутками между ними. Если требуется изменить сторону отброса грунта, то прекращают процесс копания. По накладкам 17 на цилиндрической поверхности корпуса 15 ротора-метателя 7 переводят вручную посредством рукояток 18 шибер 19 на перекрытие соответствующего отводного патрубка 20. Затем при помощи гидроцилиндра 25, зубчато-реечной передачи 24 цапфу 16 с корпусом 15 поворачивают на требуемый угол, включают с реверсированием двигатель 22 и при работающем роторе-метателе 7 выполняют разработку грунта с непрерывным процессом копания. Разработку грунта отдельными циклами, когда транспортирование грунта выполняют в призме волочения, производят совмещенным отвалом. Тогда верхнюю часть отвала 12 посредством гидроцилиндра 9 опускают вниз до совмещения ее с нижней частью отвала 13. При движении базовой машины 1 посредством силовых гидроцилиндров 3, толкающих брусьев 2, пространственной рамы 5 с раскосом 4 нижняя часть отвала 13 заглубляется в грунт, и осуществляют процесс копания с набором призмы волочения. Сопротивление грунта копанию воспринимается частями отвала 12 и 13, передается посредством пространственной рамы 5 с раскосами 4, продольных стержней 14, толкающим брусья 2 и базовой машине 1. После набора призмы волочения отвал выглубляют и производят транспортирование грунта. Затем бульдозер возвращают к месту разработки грунта и цикл работы повторяют.

Как показали результаты расчетов, при использовании бульдозера обеспечивается достижение следующих показателей при разработке легких грунтов - повышается производительность машин более чем в 5 раз, снижаются энергозатраты в 3...5 раз за счет непрерывности процесса копания, отсутствия холостых пробегов машины и весьма неэффективного транспортирования грунта в призме его волочения.

Согласно данным конструкторских проработок изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: прототип имеет составной отвал с выдвижной нижней частью, грунт принимается на настил с призмы волочения, созданной совмещенным отвалом, вследствие этого бульдозер преодолевает большие сопротивления при наборе грунта в призму волочения и укладке ее на настил отвала. В изобретении применен составной отвал, у которого, однако, нижняя часть закреплена на толкающих брусьях посредством пространственной рамы, а верхняя часть имеет перемещение в вертикальной плоскости. Копание и набор грунта в призму волочения выполняется только нижней частью отвала, вследствие этого базовая машина преодолевает меньше по величине сил сопротивления грунта копанию. Грунт не принимается на настил отвала, и отбрасывается в сторону от линии движения бульдозера; прототип работает циклично, процесс копания по времени занимает около 10% времени цикла. Заявляемый бульдозер имеет боковую двухстороннюю разгрузку и разработку грунта при непрерывном копании; прототип работает с холостыми пробегами. Заявляемый бульдозер при разработке грунта холостых пробегов не имеет.

Заявляемый бульдозер сохраняет также достоинства конструкции серийных бульдозеров с неповоротным стволом.

Изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит при прокладке и очистке дорог, планировке площадей, разработке ставков, хранилищ, копании каналов повысить производительность труда более чем в 5 раз и снизить энергозатраты в 3...5 раз.

Использование: в землеройно - транспортных машинах, используемых при прокладке и очистке дорог, планировке площадок. Сущность изобретения: бульдозер содержит базовую машину, составной отвал, толкающие брусья, силовые гидроцилиндры, пространственную раму с раскосами и направляющими стойками. Составной отвал состоит из верхней и нижней частей. Нижняя часть отвала закреплена на пространственной раме. Верхняя часть отвала соединена с ползунами, установленными на направляющих стойках. Верхняя часть отвала может перемещаться в вертикальной плоскости дополнительным гидроцилиндром. Внутри рамы размещены ограничительные и направляющие щитки, роторы - метатели с силовыми приводами. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. БУЛЬДОЗЕР, включающий базовую машину, составной отвал, состоящий из верхней и нижней частей, толкающие брусья и силовые гидроцилиндры, отличающийся тем, что он снабжен прикрепленной к толкающим брусьям и отвалу пространственной рамой с раскосами и направляющими стойками, на которых установлены ползуны, размещенными внутри рамы ограничительными и направляющими щитками, продольными стержнями, роторами-метателями с силовыми приводами, при этом нижняя часть отвала закреплена на пространственной раме, а верхняя часть отвала соединена с ползуном с возможностью перемещения в вертикальной плоскости посредством дополнительного гидроцилиндра, соединенного с ползуном. 2. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что роторы-метатели имеют корпусы с двумя отводными патрубками с прикрепленными к цилиндрической поверхности корпуса накладками и шибер для перекрытия одного из отводных патрубков. 3. Бульдозер по п.1, отличающийся тем, что вынесенные в горизонтальной плоскости за габариты рогоров-метателей каждый из их силовых приводов выполнен из реверсивного двигателя и механической передачи и посредством кронштейна прикреплен к днищу корпуса ротора-метателя. 4. Бульдозер по п.2, отличающийся тем, что корпусы роторов-метателей выполнены с цапфами с возможностью поворота в вертикальной плоскости на угол до 25^o посредством соединенных между совой гидроцилиндров и зубчатых передач, последние из которых соединены с цапфами.